素有“世界屋脊”之称的青藏高原,是世界上海拔最高、面积最大的高原,平均海拔4000米以上。青藏高原寒冷、低氧和强紫外线的环境条件,给土著生物的生存带来了严峻的挑战。对于鱼类来说,青藏高原的极端环境使得高原土著鱼类主要局限在三个类群:123种高原鳅属鱼类(Triplophysa),76种裂腹鱼类(Schizothoracine fishes)和43种鰋鮡鱼类(Glyptosternoid fishes)。这三个鱼类类群种类繁多,广泛分布于青藏高原及其邻近地区,对青藏高原的极端环境表现出极强的适应性。
中国科学院水生生物研究所鱼类系统学与生物地理学学科组科研人员通过对高原鳅、裂腹鱼类、鰋鮡鱼类三种高原鱼类和低海拔鱼类进行比较基因组学研究,探讨三大高原鱼类在适应青藏高原极端环境过程中发生的分子水平的趋同进化。
研究结果显示:1)三大高原鱼类与低海拔的鱼类相比均呈现出进化速率显著加快的现象;2)高原鱼类中一共检测到368个基因受到了正选择作用,并显著富集于能量和低氧代谢的通路中;3)在三大高原鱼类中鉴定到大量分子水平上的氨基酸平行替代,更重要的是这些氨基酸平行替代位点中近半数都是高原鱼类所特有的;4)功能实验结果表明,低氧调控通路的关键基因VHL在常氧条件下三大高原鱼类均显著低于低海拔鱼类,但在低氧条件下均高于低海拔鱼类。这些结果表明三大高原鱼类在青藏高原极端环境下发生了显著的趋同进化现象。
本研究由副研究员杨连东等人完成,水生所为第一完成单位,何舜平研究员为通讯作者。相关研究成果已在线发表于国际分子生态学领域重要期刊Molecular Ecology。
原文链接:Genomic and functional evidence reveals convergent evolution in fishes on the Tibetan Plateau
图1 高原鱼类进化速率显著加快
(Pfu, Pe. fulvidraco; Gma, Gl. maculatum; Pda, P. dabryanus; Tsc, T. scleroptera; Dre, D. rerio; Gdo, Gy. dobula)
图2 高原鱼类VHL基因在表达水平的趋同进化
责任编辑:张婧睿
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
国科大博士生导师何舜平团队在鱼类适应青藏高原极端环境的研究中取得重要进展
本站小编 Free考研考试/2021-12-25
相关话题/青藏高原 环境 基因 鱼类 生物
亚热带所在MiRNA靶向调控微生物促进肠道健康方面的研究取得新进展
我国生猪养殖过程中,每年因肠道疾病致死的仔猪比例高达80%以上,如何有效增强仔猪肠道健康是目前国内外研究的重点和难点。近年来,微生物在肠道健康的作用不断获得新的认识,且成为科学家研究的重点关注方向之一,而如何精准调控肠道微生物结构尚不清楚。 近期,中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽健康养殖与农牧复 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25城市环境所在酸性高磷废水的资源化处理方面取得进展
近期,城市环境研究所陈少华团队提出了以鸟粪石流化结晶技术为核心的磷回收方法和系统,并将其应用于木质活性炭酸性高磷废水的资源化治理。 磷酸活化法是目前木质活性炭的主流生产工艺,但酸性高含磷生产废水却没有理想的处理技术。现有的石灰中和工艺无法确保总磷和pH同步达标,且会产生大量的碱性石灰渣,处置难度大 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25城市环境研究所在基于景感生态学的可持续发展趋善化调控机制方面取得进展
目前国际社会在可持续发展领域已经取得了丰富的理论成果和实践经验。这些理论成果和实践经验为国际可持续发展目标的实现提供了很好的基础。然而,国际可持续发展的现实紧迫需求和科学技术快速发展的新形势,紧迫需要我们尝试一些新的途径或建立一些新的框架来研究可持续发展的理论和实践问题。 基于景感生态学进行可持续 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25水生所研究发现水生态治理工程有助于减缓快速城市化对水生态环境的破坏
近日,中国科学院水生生物研究所关于各类水生态治理工程如何在大的空间格局和较长时间尺度上联合作用并减缓城市化对水生态系统影响的论文“Mitigationofurbanizationeffectsonaquaticecosystemsbysynchronousecologicalrestoration” ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25水生所与兰州大学在甲壳动物线粒体基因组进化与系统发育的合作研究中取得系列进展
甲壳动物,顾名思义是一类身披几丁质外壳(甲壳)的动物,它隶属于节肢动物门(Arthropoda)、甲壳亚门(Crustacea)。甲壳动物的生活环境和生态习性多样化,可大致划分为以下6类:①视觉(visual)甲壳动物,生活在光线好的水域,靠视觉捕获猎物,或者躲避捕食者的追杀;②深海(deepsea ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25亚热带生态研究所在MiRNA靶向调控微生物促进肠道健康方面的研究取得新进展
我国生猪养殖过程中,每年因肠道疾病致死的仔猪比例高达80%以上,如何有效增强仔猪肠道健康是目前国内外研究的重点和难点。近年来,微生物在肠道健康的作用不断获得新的认识,且成为科学家研究的重点关注方向之一,而如何精准调控肠道微生物结构尚不清楚。 近期,亚热带农业生态研究所畜禽健康养殖与农牧复合生态研究 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25国科大博士生导师高彩霞研究组建立瞬时表达系统介导的小麦基因组编辑新方法
基因组编辑技术在植物中的应用往往受到植物遗传转化中对基因型的依赖和再生效率低下的制约。在小麦中过表达GRF4-GIF1蛋白复合体可提高转基因植物再生效率和再生速度。但是通过稳定遗传转化方法,再生出来的植株都是整合了外源基因,需要多代才能把外源基因分离出去,费时费力而且可能带来转基因的潜在风险。 中 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25遗传发育所田志喜研究组发表“大豆功能基因组研究进展”相关综述
大豆是重要的油料和饲料作物之一,随着世界人口增加,全球大豆的消费需求逐年攀升,进一步提高大豆育种效率是广大大豆****、育种家攻关的重要目标。开展大豆功能基因组研究,阐明大豆种质资源演化规律,解析大豆重要农艺性状调控基因,可为大豆分子育种奠定坚实的理论基础和科学依据。 近日,中国科学院大学博士生导 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25西北生态环境资源研究院最新研究显示非一致水的空间状态分布及其相变机制——其寒区工程和环境意义
土水相互作用以及土水相变是含水多孔介质材料研究的重要内容,也是寒区工程建设以及冻土环境演化等的关键科学问题之一。其研究与低温多孔材料研发、月球水冰赋存以及天然气水合物的形成和分解等密切相关,更是冻胀过程冰分凝和水分迁移关键机制的本质和核心内容。然而,土中水分的相变表征仍沿用描述单质纯水相变的传统相变 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25上海光机所大气环境监测卫星(DQ-1)激光雷达机载校飞试验圆满结束
大气环境监测卫星(DQ-1)激光雷达机载校飞试验是载荷研制过程中开展的重要专项试验,为在轨星载激光雷达载荷数据反演研究提供了重要的数据源。 经过4个月的机载平台调研、机载设备升级和安装、航线规划等准备工作,中国科学院上海光学精密机械研究所和南京信息工程大学于2021年7月1日至2021年7月28日 ...中国科学院大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-12-25